高中物理人教版5本冊總復(fù)習總復(fù)習 第19章3探測射線的方法4放射性的應(yīng)用與防護

3探測射線的方法4放射性的應(yīng)用與防護學(xué)習目標知識脈絡(luò)1.知道放射線的粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，了解幾種儀器的簡單構(gòu)造和基本原理．2．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素．3．知道核反應(yīng)及其遵從的規(guī)律，會正確書寫核反應(yīng)方程．4．了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用．知道射線的危害及防護.探測射線的方法eq\a\vs4\al([先填空])1．探測方法(1)組成射線的粒子會使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和的蒸氣會產(chǎn)生霧滴，過熱液體會產(chǎn)生氣泡．(2)射線能使照相乳膠感光．(3)射線能使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光．2．探測儀器(1)威耳遜云室：①原理：粒子在云室內(nèi)氣體中飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，于是顯示出射線的徑跡．②徑跡特點(2)氣泡室：氣泡室的原理同云室的原理類似，所不同的是氣泡室里裝的是液體，如液態(tài)氫．粒子通過過熱液體時，在它的周圍產(chǎn)生氣泡而形成粒子的徑跡．(3)蓋革－米勒計數(shù)器①優(yōu)點：G—M計數(shù)器非常靈敏，使用方便．②缺點：只能用來計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類．eq\a\vs4\al([再判斷])1．云室和氣泡室都是應(yīng)用射線的穿透能力研究射線的軌跡．(×)2．蓋革－米勒計數(shù)器既可以統(tǒng)計粒子的數(shù)量，也可以區(qū)分射線的種類．(×)3．衰變和原子核的人工轉(zhuǎn)變均滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒．(√)eq\a\vs4\al([后思考])如何利用云室區(qū)別射線的種類？【提示】利用射線在云室中的徑跡區(qū)別，直而粗的為α射線，細而長的為β射線．eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：過飽和氣體為什么能顯示出射線中粒子的徑跡？【提示】射線粒子在云室中的過飽和氣體中飛過，射線粒子具有電離作用，可以使沿途的過飽和氣體分子電離，過飽和氣體就會以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，于是顯示出射線的徑跡．探討2：在威爾遜云室中如何判斷放射線的性質(zhì)和帶電的正負？【提示】根據(jù)放射線在威爾遜云室中徑跡的長短和粗細，可以知道粒子的性質(zhì)，把云室放在磁場中，根據(jù)帶電粒子運動徑跡的彎曲方向，還可以知道粒子所帶電荷的正負．eq\a\vs4\al([核心點擊])1．三種射線在云室中的徑跡比較(1)α粒子的質(zhì)量比較大，在氣體中飛行時不易改變方向．由于它的電離本領(lǐng)大，沿途產(chǎn)生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而粗．(2)β粒子的質(zhì)量小，跟氣體碰撞時容易改變方向，并且電離本領(lǐng)小，沿途產(chǎn)生的離子少，所以它在云室中的徑跡比較細，而且速度減小后的軌跡常常彎曲．(3)γ粒子的電離本領(lǐng)更小，在云室中一般看不到它的徑跡．2．不同探測方法的對比威耳遜云室和氣泡室都是依據(jù)徑跡探測射線的性質(zhì)和種類，而蓋革－米勒計數(shù)器只能計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類．1．在威耳遜云室中，關(guān)于放射源產(chǎn)生的射線徑跡，下列說法中正確的是()A．由于γ射線的能量大，容易顯示其徑跡B．γ射線的電離本領(lǐng)很小，在云室中一般看不到它的徑跡C．由于β粒子的速度大，其徑跡細而且長D．由于α粒子的速度小，不易顯示其徑跡E．由于α粒子的電離作用強，其徑跡直而粗【解析】在云室中顯示粒子徑跡是由于引起氣體電離，電離作用強的α粒子容易顯示其徑跡，因質(zhì)量較大，飛行時不易改變方向，所以徑跡直而粗，故只有B、C、E正確．【答案】BCE2．利用威爾遜云室探測射線時能觀察到細長而彎曲的徑跡，則可知是________射線射入云室中，觀察到的是射線粒子在運動路徑上的________．【解析】α射線質(zhì)量較大，在氣體中飛行時不易改變方向，在云室中的徑跡直而粗，β射線質(zhì)量較小，在云室中的徑跡細而彎曲，因此觀察到威爾遜云室中細長而彎曲的徑跡是β射線的徑跡，射線粒子的運動肉眼是觀察不到的，觀察到的是酒精的過飽和蒸氣在射線粒子運動路徑上形成的霧滴．【答案】β酒精霧滴3．用蓋革－米勒計數(shù)器測定放射源的放射強度為每分鐘405次，若將一張厚紙板放在計數(shù)器與放射源之間，計數(shù)器幾乎測不到射線.10天后再次測量，測得該放射源的放射強度為每分鐘101次，則該放射性元素的半衰期是________天，放出的射線是________射線．【解析】因厚紙板能擋住這種射線，可知這種射線是穿透能力最差的α射線；因放射性元素原子核個數(shù)與單位時間內(nèi)衰變的次數(shù)成正比，10天后測出放射強度為原來的四分之一，說明10天后放射性元素的原子核個數(shù)只有原來的四分之一，由半衰期公式知，已經(jīng)過了兩個半衰期，故半衰期是5天．【答案】5α三種射線肉眼都看不見，探測射線的方法都是利用它們和其他物質(zhì)發(fā)生作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，來顯示射線的存在.核反應(yīng)和人工放射性同位素eq\a\vs4\al([先填空])1．核反應(yīng)(1)定義：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程．(2)原子核的人工轉(zhuǎn)變1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素，同時產(chǎn)生一個質(zhì)子．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程：eq\o\al(17,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H.遵循規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒．2．人工放射性同位素(1)放射性同位素的定義：具有放射性的同位素．(2)人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)：1934年，約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷eq\o\al(30,15)P.發(fā)現(xiàn)磷同位素的方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n.eq\a\vs4\al([再判斷])1．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的過程就是原子核的人工轉(zhuǎn)變過程．(√)2．衰變反應(yīng)過程和原子核的人工轉(zhuǎn)變過程都遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒規(guī)律．(×)3．同位素都具有放射性．(×)eq\a\vs4\al([后思考])衰變和原子核的人工轉(zhuǎn)變有什么不同？【提示】衰變是具有放射性的不穩(wěn)定核自發(fā)進行的變化，原子核的人工轉(zhuǎn)變是利用α粒子、質(zhì)子、中子或γ光子轟擊靶核發(fā)生的變化．所有的原子核都可能發(fā)生人工轉(zhuǎn)變．eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：書寫核反應(yīng)方程時為什么不能用等號連接？【提示】核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，核反應(yīng)方程不能用等號連接，只能用單箭頭表示反應(yīng)方向．探討2：原子核的衰變方程和原子核的人工轉(zhuǎn)變方程有何區(qū)別？【提示】衰變方程的箭頭左邊只有一個放射性原子核，原子核的人工轉(zhuǎn)變方程的箭頭左邊有靶核和轟擊靶核的粒子各一個．eq\a\vs4\al([核心點擊])1．核反應(yīng)的條件用α粒子、質(zhì)子、中子，甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變．2．核反應(yīng)的實質(zhì)用粒子轟擊原子核并不是粒子與核碰撞將原子核打開，而是粒子打入原子核內(nèi)部使核發(fā)生了轉(zhuǎn)變．3．原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)：eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(3)1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應(yīng)：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e.4．人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)與衰變的比較(1)不同點：原子核的人工轉(zhuǎn)變是一種核反應(yīng)，是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理和化學(xué)條件的影響．(2)相同點：人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，反應(yīng)前后粒子總動量守恒．4．以下是物理學(xué)史上3個著名的核反應(yīng)方程x＋eq\o\al(7,3)Li→2yy＋eq\o\al(14,7)N→x＋eq\o\al(17,8)Oy＋eq\o\al(9,4)Be→z＋eq\o\al(12,6)Cx、y和z是3種不同的粒子，下列說法正確的是()A．x為α粒子B．x為質(zhì)子C．y為α粒子D．y為電子E．z為中子【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以確定x為質(zhì)子eq\o\al(1,1)H，y為eq\o\al(4,2)He即α粒子，z為中子eq\o\al(1,0)n.【答案】BCE5．用中子轟擊eq\o\al(27,13)Al，產(chǎn)生eq\o\al(24,11)Na和X粒子，eq\o\al(24,11)Na具有放射性，它衰變后變成eq\o\al(24,12)Mg，則X為________粒子，鈉的衰變過程為________衰變．【解析】無論原子核的衰變，還是原子核的人工轉(zhuǎn)變，都滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，根據(jù)以上守恒可得如下方程：eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(24,11)Na＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(0,－1)e.顯然，X粒子是α粒子，鈉發(fā)生了β衰變．【答案】αβ6．完成下列各核反應(yīng)方程，并指出哪個核反應(yīng)是首次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子和正電子的．(1)eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(13,7)N＋()(2)eq\o\al(9,4)Be＋()→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(3)eq\o\al(27,13)Al＋()→eq\o\al(27,12)Mg＋eq\o\al(1,1)H(4)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋()(5)eq\o\al(23,11)Na＋()→eq\o\al(24,11)Na＋eq\o\al(1,1)H(6)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,0)n＋()；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋()【解析】(1)eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(13,7)N＋eq\o\al(1,0)n(2)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n由此核反應(yīng)使查德威克首次發(fā)現(xiàn)了中子．(3)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(27,12)Mg＋eq\o\al(1,1)H(4)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H此核反應(yīng)使盧瑟福首次發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子．(5)eq\o\al(23,11)Na＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(24,11)Na＋eq\o\al(1,1)H(6)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(30,15)P；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e(正電子)此核反應(yīng)使約里奧—居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了正電子．書寫核反應(yīng)方程的四條重要原則(1)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒；(2)中間用箭頭，不能寫成等號；(3)能量守恒(中學(xué)階段不作要求)；(4)核反應(yīng)必須是實驗中能夠發(fā)生的．放射性同位素的應(yīng)用與防護eq\a\vs4\al([先填空])1．應(yīng)用射線：利用γ射線的穿透本領(lǐng)可以測厚度等，還可以用于放射治療、照射種子培育優(yōu)良品種等．2．示蹤原子：一種元素的各種同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，用放射性同位素替換非放射性的同位素后可以探測出原子到達的位置．3．輻射與安全：人類一直生活在放射性的環(huán)境中，過量的射線對人體組織有破壞作用．要防止放射性物質(zhì)對水源、空氣、用具等的污染．eq\a\vs4\al([再判斷])1．同一種元素的放射性同位素具有相同的半衰期．(×)2．在用到射線時，利用人工放射性同位素和天然放射性物質(zhì)都可以．(×)3．用放射性同位素代替非放射性的同位素來制成各種化合物做“示蹤原子”．(√)eq\a\vs4\al([后思考])醫(yī)學(xué)上做射線治療用的放射性元素，使用一段時間后當射線強度降低到一定程度時就需要更換放射材料，原來的材料成為核廢料，這些放射治療選用的放射性元素的半衰期應(yīng)該很長還是較短？為什么？【提示】應(yīng)選用半衰期較短的．因為半衰期短的放射性廢料容易處理．當然也不能選用太短的，否則就需要頻繁更換放射原料了．eq\a\vs4\al([合作探討])探討1：放射性同位素可以怎樣獲得？【提示】放射性同位素可以由天然放射性元素獲得，也可以用人工方法獲得．探討2：人工放射性同位素有哪些優(yōu)點？【提示】(1)放射強度容易控制；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期很短，廢料容易處理．eq\a\vs4\al([核心點擊])1．分類可分為天然放射性同位素和人工放射性同位素兩種，天然放射性同位素不過40多種，而人工放射性同位素已達1000多種，每種元素都有自己的放射性同位素．2．人工放射性同位素的優(yōu)點(1)放射強度容易控制；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，放射性廢料容易處理．因此，凡是用到射線時，用的都是人工放射性同位素．3．放射性同位素的主要應(yīng)用(1)利用它的射線．①工業(yè)部門使用射線測厚度——利用γ射線的穿透特性；②農(nóng)業(yè)應(yīng)用——γ射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死使食物腐敗的細菌，抑制蔬菜發(fā)芽，延長保存期等；③醫(yī)療上——利用γ射線的高能量治療癌癥．(2)作為示蹤原子：放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，通過探測放射性同位素的射線確定其位置．7．下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子()A．γ射線探傷儀B．利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況C．利用鈷60治療腫瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，用檢測放射性的辦法確定放射性元素在農(nóng)作物內(nèi)轉(zhuǎn)移和分布情況，找出合理施肥的規(guī)律E．給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，幫助診斷甲狀腺的疾病【解析】A是利用了γ射線的穿透性；C利用了γ射線的生物作用；B、D、E是利用示蹤原子．【答案】BDE8．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用下列說法中正確的有()A．放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達到了消除有害靜電的目的B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷C．用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種D．用γ射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害E．不能利用γ射進行人體透視【解析】利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離成導(dǎo)體，將靜電泄出，A錯誤；γ射線對人體細胞傷害太大，因此不能用來人體透視，在用于治療腫瘤時要嚴格控制劑量，B、D、E正確；DNA變異并不一定都是有益的，C錯誤．【答案】BDE9．正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程.15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像．根據(jù)PET原理，回答下列問題：(1)寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式．(2)將放射性同位素15O注入人體，15O的主要用途是()A．利用它的射線 B．作為示蹤原子C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸(3)PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)________．(填“長”、“短”或“長短均可”)【解析】(1)由題意得eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,＋1)e，eq\o\al(0,＋1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γ.(2)將放射性同位素15O注入人體后，由于它能放出正電子，并能與人體內(nèi)的負電子產(chǎn)生一對光子，從而被探測器探測到，所以它的用途為作為示蹤原子．B正確．(3)根據(jù)同位素的用途，為了減小對人體的傷害，半衰期應(yīng)該很短．【答案】(1)eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,＋1)e，eq\o\al(0,＋1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γ(2)B(3)短放射性同位素的兩類應(yīng)用(1)利用它的射線：α射線的電離作用，γ射線的貫穿本領(lǐng)和生物作用，β射線的貫穿本領(lǐng)．(2)作為示蹤原子：多數(shù)情況下用β射線，因為γ射線難以探測到．學(xué)業(yè)分層測評(十五)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標]1．關(guān)于放射性的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．利用α射線使空氣電離，把靜電荷導(dǎo)走B．利用β射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加C．利用γ射線來治療肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，作為示蹤原子E．利用β射線進行金屬探傷【解析】α射線的電離作用很強，應(yīng)利用α射線的電離作用，A對；γ射線對生物具有物理化學(xué)作用，照射種子可使基因變異，可用于放射性治療，β射線不具有生物作用，B錯，C對；同位素的核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相同，放射性同位素帶有“放射性標記”，可用探測器探測，D對；利用γ射線進行金屬探傷，E錯．【答案】ACD2．用高能eq\o\al(86,36)Kr(氪)離子轟擊eq\o\al(208,)82Pb(鉛)，釋放出一個中子后，生成了一個新核，關(guān)于新核的推斷正確的是()A．其質(zhì)子數(shù)為118 B．其質(zhì)量數(shù)為293C．其原子序數(shù)為118 D．其中子數(shù)為90E．其質(zhì)子數(shù)為122【解析】核反應(yīng)方程為eq\o\al(208,)82Pb＋eq\o\al(86,36)Kr→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(293,118)X，新核質(zhì)量數(shù)為293，質(zhì)子數(shù)為118，中子數(shù)為293－118＝175.故正確選項為ABC.【答案】ABC3．用α粒子照射充氮的云室，攝得如圖18-3-1所示的照片，下列說法中正確的是()圖18-3-1A．A是α粒子的徑跡B．B是α粒子的徑跡C．C是α粒子的徑跡D．A是新核的徑跡E．C是質(zhì)子的徑跡【解析】α粒子轟擊氮的核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，入射的是α粒子．所以B是α粒子產(chǎn)生的徑跡，質(zhì)量大、電離作用強的新核eq\o\al(17,8)O，徑跡粗而短，故A是新核徑跡．質(zhì)子電離作用弱一些，貫穿作用強，所以細而長的徑跡是質(zhì)子的徑跡．所以正確選項為B、D、E.【答案】BDE4．有關(guān)放射性同位素eq\o\al(30,15)P的下列說法，正確的是()\o\al(30,15)P與eq\o\al(30,14)X互為同位素\o\al(30,15)P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)C．用eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期變長D．含有eq\o\al(30,15)P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對植物的影響\o\al(30,15)P的半衰期與所處的狀態(tài)無關(guān)【解析】同位素應(yīng)具有相同的質(zhì)子數(shù)，故A錯；同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，B對；元素的半衰期與其所處的狀態(tài)無關(guān)，C錯E對；放射性同位素可作為示蹤原子，故D對．【答案】BDE5．醫(yī)學(xué)界通過14C標記的C60發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則14【解析】用14C標記C60來查明元素的行蹤，發(fā)現(xiàn)可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示蹤原子．【答案】示蹤原子6．放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線．元素射線半衰期釙210α138天氡222β天鍶90β28年鈾238α、β、γ×109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻．可利用的元素是________．【解析】要測定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此α射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，γ射線穿透作用最強，薄膜厚度不會影響γ射線穿透，所以只能選用β射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長，所以只有鍶90較合適．【答案】鍶907．將威耳遜云室置于磁場中，一個靜止在磁場中的放射性同位素原子核eq\o\al(30,15)P，放出一個正電子后變成原子核eq\o\al(30,14)Si，畫出反映正電子和Si核的軌跡示意圖．【解析】把放出的正電子和衰變生成物Si核看成一個系統(tǒng)，衰變過程中系統(tǒng)的動量守恒，放出的正電子的運動方向跟Si核運動方向一定相反．由于它們都帶正電荷，在洛倫茲力作用下一定形成兩個外切圓的軌道．因為有洛倫茲力作為向心力，即qvB＝meq\f(v2,r).所以做勻速圓周運動的半徑為r＝eq\f(mv,qB).衰變時，放出的正電子與反沖核Si的動量大小相等，因此在同一個磁場中做圓周運動的半徑與它們的電荷量成反比，即eq\f(re,rSi)＝eq\f(qSi,qe)＝eq\f(14,1).可見正電子運動的圓半徑較大．故其示意圖應(yīng)為.【答案】見解析圖8．用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然放射性同位素只不過40幾種，而今天人工制造的同位素已達1000多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研等許多方面得到廣泛應(yīng)用．(1)帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失，其原因是________．A．射線的貫穿作用B．射線的電離作用C．射線的物理、化學(xué)作用D．以上三個選項都不是(2)如圖19-4-1是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖，如工廠生產(chǎn)的是厚度1mm鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認為對鋁板的厚度起主要作用的是________射線．圖19-4-1(3)在我國首先用人工方法合成牛胰島素時需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素結(jié)晶是同一物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素14C【解析】(1)因放射性的電離作用，空氣中與驗電器所帶電荷電性相反的離子與之中和，所以使驗電器所帶電荷消失．(2)α射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱，不能穿透厚度1mm的鋁板，因而探測器不能探到，γ射線穿透本領(lǐng)最強，穿透1mm的鋁板和幾毫米厚鋁板打在探測器上很難分辨，β射線也能穿透幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后β射線中的電子運動狀態(tài)不同，探測器容易分辨．(3)把摻入14C的人工合成牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起，經(jīng)多次重新結(jié)晶后，得到了放射性14【答案】(1)B(2)β(3)示蹤原子[能力提升]9．一個質(zhì)子以×107A．核反應(yīng)方程為eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(28,14)SiB．核反應(yīng)方程為eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(28,14)SiC．質(zhì)子撞鋁原子核的過程動量守恒D．硅原子核速度的數(shù)量級為107E．硅原子核速度的數(shù)量級為105【解析】由核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知A選項正確，B選項錯誤；由動量守恒定律求得硅原子速度的數(shù)量級為105m/s，即D選項錯誤，C、E選項正確．【答案】ACE10．某校學(xué)生在進行社會綜合實踐活動時，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線(見下表)，并總結(jié)出它們的幾種用途．同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期釙210α138天鍶90β28年鈷60γ5年镅241β433天锝99γ6小時氡α天根據(jù)上表請你分析判斷下面結(jié)論正確的是()A．塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓較厚的聚乙烯膜通過軋輥后變薄，利用α射線來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻B．鈷60的半衰期為5年，若取4個鈷60原子核，經(jīng)10年后就一定剩下一個原子核C．把放射性元素釙210摻雜到其他穩(wěn)定元素中，放射性元素的半衰期不變D．用锝99可以作示蹤原子，用來診斷人體內(nèi)的器官是否正常．方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質(zhì)，當這些物質(zhì)的一部分到達到檢查的器官時，可根據(jù)放射性同位素的射線情況分析器官正常與否E．半衰期是一個統(tǒng)計概念，對大量的原子核的衰變才有意義【解析】因為α射線不能穿透薄膜，無法測量薄膜的厚度，所以A不正確；鈷60的半衰期為5年是指大量鈷60原子核因衰變而減少到它原來數(shù)目的一半所需要的時間，因此B錯誤C、E正確；檢查時，要在人體外探測到體內(nèi)輻射出來的射線，而又不能讓放射性物質(zhì)長期留在體內(nèi)，所以應(yīng)選取锝99作為放射源，D正確．【答案】CDE11．中國科學(xué)院上海原子核研究所制得了一種新的鉑元素的同位素eq\o\al(202,78)Pt.制取過程如下：(1)用質(zhì)子轟擊鈹靶eq\o\al(9,4)Be產(chǎn)生快中子；(2)用快中子轟擊汞eq\o\al(204,80)Hg，反應(yīng)過程可能有兩種：①生成eq\o\al(202,78)Pt，放出氦原子核；②生成eq\o\al(202,78)Pt，放出質(zhì)子、中子；(3)生成的eq\o\al(202,78)Pt發(fā)生兩次β衰變，變成穩(wěn)定的原子核汞eq\o\al(202,80)Hg.寫出上述核反應(yīng)方程式.【導(dǎo)學(xué)號：66390050】【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，算出新核的